Doposud vědci předpokládali, že existenci obřího pravěkého hmyzu umožňovala vyšší koncentrace kyslíku v prvohorní atmosféře. Jenže nový výzkum to vyvrací – podobně velcí tvorové by dle něj bez problémů zvládli i moderní vzduch.
Před 300 miliony lety nebyla obloha tak rušné místo jako v současnosti. Ke vzniku ptáků chybělo ještě dobrých 150 milionů let, jen o něco lépe na tom byli létající plazi. Ale nebe pusté nebylo, proháněl se po něm hmyz. A to takový, který by ale moderního člověka nejspíš pořádně vyděsil.
Kralovaly mu totiž obří vážky, Čechům dobře známé z ilustrací Zdeňka Buriana. Ty největší měly rozpětí křídel 71 centimetrů, což odpovídá malému sokolovi. Vědci už řadu let řeší paleontologickou záhadu, jak mohli tito hmyzí obři vůbec existovat a jak dokázali létat. Nikdy později totiž tak gigantičtí zástupci hmyzu na Zemi nejenže nežili, ale rozměrům pravěkých vážek se ani vzdáleně nepřiblížili.
S vysvětlením hádanky přišla nová studie, která tyto pravážky detailně studovala. Na tomto místě je nutné říci, že to vlastně pravé vážky nebyly. Jmenovaly se Meganisoptera a byly jen příbuznými moderních vážek – vzdálené podobně jako sloni od mamutů. Pro jednoduchost ale bude v článku slovo vážka používáno.
Vědci dlouho předpokládali, že hlavní příčinou obřího vzrůstu těchto tvorů byl kyslík. V karbonu, části prvohor, kdy tyto vážky žily, měla atmosféra Země mnohem víc kyslíku než ta současná. Zatímco dnes je to asi 21 procent, tehdy se koncentrace tohoto plynu pohybovala kolem třiceti procent. Podle hypotéz z konce minulého století právě tyto vysoké koncentrace kyslíku mohly „pohánět“ extrémně energeticky náročný let pravážek.
Jenže to dle aktuálního zjištění badatelů není pravda.
V nové studii, která vyšla tento týden v odborném žurnálu Nature, vědci prostudovali fosilie i desítky zástupců moderního hmyzu a zjistili něco překvapivého. Neexistuje žádný důvod, proč by Meganisoptery nemohly přežít v moderní atmosféře s nižším podílem kyslíku.
Let potřebuje energii
Létání vyžaduje více energie než běh nebo plavání, protože aktivní letec (na rozdíl od toho, který jenom plachtí) musí neustále bojovat proti gravitaci, aby se udržel ve vzduchu. Svaly, které jsou do mávání křídly zapojené, kvůli tomu musí spotřebovávat velké množství kyslíku. Ten se šíří do tkání systémem trubiček připomínajících stromovou strukturu.
Právě ze struktury těchto trubiček nazývaných tracheoly (také se jim říká vzdušnice), vědci odvozovali informace o rozměrech pravěkého hmyzu. Struktura tracheol naznačovala, že větší hmyz by při současné koncentraci kyslíku nebyl schopen touto sítí dodávat do křídel dost kyslíku – a tedy ani energie. A z toho vzešla myšlenka, že struktura a funkce tracheálního systému omezuje velikost těla hmyzu. Hypotéza byla přitom natolik přesvědčivá, že je i v učebnicích.
Nový pohled na létání hmyzu
Když ale vědci zkoumali detailně tracheální systém moderních kobylek, zjistili, že jeho vlastnosti by umožňovaly, aby vyrostly do mnohem větších rozměrů, aniž by to narušilo schopnost zásobovat jejich tkáně kyslíkem. Biology to zaujalo natolik, že stejným způsobem během pěti let zmapovali 44 dalších druhů létajícího hmyzu. A výsledky byly velmi podobné tomu, co se ukázalo u kobylek.
Kdyby se všechny druhy tohoto hmyzu zvětšily, nemělo by to na funkce tracheálního systému žádný vliv. „Z toho vyplývá, že velikost těla létajícího hmyzu nikdy nebyla omezena strukturou ani funkcí tohoto systému,“ konstatovali autoři studie v doprovodném článku, který vydali na webu The Conversation. „Neexistuje žádný fyziologický důvod, proč by hmyz velikosti pravěkých vážek nemohl létat v dnešní atmosféře. A přesto aktuálně neexistuje.“
Podle autorů práce je vysvětlení neexistence gigantických hmyzích Meganisopter v současnosti vlastně jednoduché – v procesu evoluce totiž platí jedno prosté pravidlo, které říká, že větší živočišné druhy jsou náchylnější k vyhynutí než ty menší.
